【摘要】：切削加工中的振動會降低加工零件的表面質(zhì)量，尤其是深孔類零件的加工。由于刀具尺寸受到了限制，刀具剛度的不足會導(dǎo)致切削中更容易發(fā)生振動，因此刀具減振技術(shù)是一個重要的研究課題。顆粒阻尼是一種被動控制減振技術(shù)，，其凸出的優(yōu)勢首先是不會增加結(jié)構(gòu)的總體質(zhì)量，不改變結(jié)構(gòu)的外形，這就使得在進行減振鏜桿的設(shè)計時，可以不改變刀桿的直徑和長度；其次是其特殊的減振機理，使得阻尼的效果非常顯著；此外，顆粒阻尼基本上不會受到環(huán)境條件的影響、性能穩(wěn)定、減振頻帶寬，適用于高溫高壓等惡劣環(huán)境。因此，顆粒阻尼減振技術(shù)特別適合于大長徑比刀具的減振設(shè)計，應(yīng)用前景非常廣闊。 論文首先介紹了鏜桿切削加工過程中振動的產(chǎn)生及減振方法，分別對普通鏜桿和減振鏜桿進行了動力學(xué)分析，比較了不同阻尼比對鏜桿振幅的影響，并對實心鏜桿和空心鏜桿進行了模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析，得到了減振鏜桿的動態(tài)性能參數(shù)。其次，介紹了顆粒阻尼技術(shù)及阻尼顆粒的選取原則，闡述了目前比較流行的計算顆粒阻尼的離散單元法，并對顆粒阻尼碰撞耗能進行了分析，介紹了顆粒的物質(zhì)屬性，包括靜態(tài)屬性和動態(tài)屬性。通過有限元分析軟件ABAQUS對小球碰撞進行了模擬，定量分析和比較了兩個小球碰撞、兩個小球夾擊小顆粒軟球的耗能情況。最后，設(shè)計并完成了不同顆粒填充方案下的切削加工試驗，根據(jù)試驗所得的功率譜密度圖，分析比較了只填充顆粒、只填充金屬粉末、金屬顆粒和金屬粉末混合填充的三種情況下的減振效果，得出了最佳的填充材料、填充比等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。試驗結(jié)果還表明，金屬粉末間的摩擦耗能，是顆粒阻尼最主要的耗能形式。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TG53;TB535

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本文編號：2562790